Принцип работы. Долгое время основным аппаратом для электрической дуговой сварки являлся сварочный трансформатор. Существенная просадка напряжения при его работе, большая масса и высокие требования к сварщику привели к появлению более удобного аппарата - сварочного выпрямителя.
В его конструкции к уменьшенному трансформатору добавлялся выпрямительный блок, благодаря чему сварка производилась постоянным током. Это дало возможность получать более аккуратные швы, также уменьшился расход электродов при резке. Однако, кардинального изменения не произошло: присутствовала просадка напряжения, а вес остался достаточно большим.
Развитие высокочастотной техники позволило создать новый тип сварочного аппарата – сварочный инвертор, принцип работы которого кардинально отличается от классического, основанного на массивном трансформаторе. Частота тока в электрических сетях стран постсоветского пространства составляет 50 Гц.
В инверторе блок выпрямителей преобразует переменный ток в постоянный, отсекая часть синусоиды. Специальная схема преобразует его снова в переменный, частота которого иногда достигает 100 кГц (в зависимости от способа реализации). Столь высокая частота позволяет упразднить массивный трансформатор, существенно снизив массу устройства.
Далее, небольшой трансформатор понижает напряжение до требуемого значения (около 70 вольт), повышая при этом действующее значение тока. Выпрямительный блок на выходе преобразует переменный ток в постоянный, которым и осуществляется сварка. Управление работой инвертора производится микропроцессорным блоком, контролирующим многие параметры.
Преимущества, особенности, дополнительный функционал. По сравнению с трансформаторным сварочным аппаратом, инвертор обладает рядом преимуществ:
-его масса в несколько раз меньше, поэтому проблем с транспортировкой к месту выполнения работ не возникает;
-отсутствующий магнитный поток позволил повысить КПД до 95%;
-гибкая регулировка тока, допускающая сварку электродами толщиной всего 1,6 мм;
-высокая электрическая безопасность;
-относительно малый потребляемый от сети ток, поэтому к проводке особых требований не предъявляется.
В целом, сварочный инвертор – это современное электротехническое устройство, с помощью которого качественно соединять металлические детали сможет даже сварщик невысокой квалификации. Несмотря на преимущества, инверторы обладают несколькими особенностями, которые следует учитывать при покупке и последующей эксплуатации:
-управление преобразованием осуществляется посредством блока ШИМ (широтно-импульсной модуляции). В его основе могут лежать полевые транзисторы MOSFET или биполярные с изолированным затвором - IGBT. Аппараты на основе MOSFET обладают большей массой, сильнее нагреваются при работе и позволяют получать ток более низкой частоты, чем новые IGBT;
-часто стоимость инвертора выше, чем у трансформаторного аналога;
-качественный сварной шов можно получить только при соответствии питающего напряжения паспортному значению (220 вольт; +/-15%). При его снижении электроды прилипают к металлу;
-несмотря на «демократичную» мощность, включать его в домашнюю розетку не рекомендуется. Лучше воспользоваться промежуточным удлинителем.
Все современные инверторные сварочные аппараты обладают несколькими полезными функциями:
-hot start. Микропроцессор создает дополнительный импульс тока при начальном касании электрода к металлу, чем облегчает формирование правильной дуги;
-arc force. При прилипании электрода генерируется ряд мощных импульсов, разрушающих причину прилипания (мостики металла);
-anti-sticking. Постепенно снижает ток при прилипании.